高一化學(xué)人教版必修二第二章 第二節(jié) 化學(xué)能與電能 學(xué)案.doc

1了解化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系。2初步了解化學(xué)電池的工作原理及應(yīng)用。3了解化學(xué)電池的反應(yīng)基礎(chǔ)(氧化還原反應(yīng))及研制新型電池的重要性。1一次能源與二次能源能源類(lèi)別概念舉例一次能源直接從自然界中取得的能源流水，風(fēng)力，煤，石油，天然氣等二次能源一次能源經(jīng)加工、轉(zhuǎn)換得到的能源電力，蒸汽等2.燃煤發(fā)電的能源轉(zhuǎn)化(1)過(guò)程：化學(xué)能熱能機(jī)械能電能。(2)燃燒(氧化還原反應(yīng))是使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵。3.原電池(1)定義：把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(2)構(gòu)成條件：具有活潑性不同的兩個(gè)電極；具有電解質(zhì)溶液；電極間構(gòu)成閉合回路。(3)反應(yīng)本質(zhì)：化學(xué)電池的反應(yīng)本質(zhì)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。(4)電極負(fù)極：失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)的電極；正極：得電子，發(fā)生還原反應(yīng)的電極。(5)電極方程式：表示正、負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的方程式。4鋅錳干電池(一次電池)(1)普通鋅錳電池。負(fù)極材料是：鋅；正極材料是：碳；電解質(zhì)是nh4cl。(2)堿性鋅錳干電池。負(fù)極材料是：zn；正極材料是：mno2；電解質(zhì)是：koh。改進(jìn)后堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)：電量大，電流穩(wěn)定。5充電電池(二次電池)充電電池又稱(chēng)二次電池，在放電時(shí)的氧化還原反應(yīng)，在充電時(shí)可逆向進(jìn)行，使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)。從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能(放電)，再由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(充電)的循環(huán)。6燃料電池將燃料和氧化劑(如o2)反應(yīng)放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(1)原理：利用原電池的工作原理將燃料和氧氣反應(yīng)所放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。(2)與其他電池的區(qū)別：反應(yīng)物不儲(chǔ)存在電池內(nèi)部而是由外設(shè)裝備提供燃料和氧化劑。新知探究實(shí)驗(yàn)探究：原電池原理實(shí)驗(yàn)順序?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象結(jié)論或解釋1.zn、cu分別插入稀h2so4溶液鋅片表面有氣泡產(chǎn)生，鋅片逐漸溶解，銅片表面無(wú)現(xiàn)象鋅與稀h2so4反應(yīng)，銅片不反應(yīng)2.zn、cu導(dǎo)線連接后再接電流表，插入稀h2so4鋅片逐漸溶解，銅片表面有氣泡產(chǎn)生，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)鋅失去的電子經(jīng)導(dǎo)線流向銅片，溶液中的h在銅片表面獲得電子生成h2，線路中有電流產(chǎn)生問(wèn)題討論1在原電池中氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)不同的區(qū)域進(jìn)行，使其間電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，在閉合回路下形成電流。2.(1)zn片：電極反應(yīng)式為zn2e=zn2，發(fā)生氧化反應(yīng)，失電子，負(fù)極；cu片：電極反應(yīng)式為2h2e=h2，發(fā)生還原反應(yīng)，得電子，正極?？偟碾x子方程式：zn2h=zn2h2。(2)溶液中的離子移動(dòng)方向：陰離子移向負(fù)極； 陽(yáng)離子移向正極。(3)電流的方向：外電路cuzn； 內(nèi)電路zncu。3在銅、鋅和稀硫酸構(gòu)成的原電池中，溶液的ph如何變化？濃度呢？提示：ph升高，因?yàn)閔參與反應(yīng)；的濃度不變，因?yàn)椴粎⑴c反應(yīng)。4是不是所有的反應(yīng)都能設(shè)計(jì)成原電池？提示：不是，只有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計(jì)成原電池名師點(diǎn)撥原電池的工作原理(1)反應(yīng)類(lèi)型：負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)。(2)電子的移動(dòng)方向：負(fù)極流出，經(jīng)導(dǎo)線流向正極。(3)離子的移動(dòng)方向：陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。對(duì)點(diǎn)演練1判斷正誤。(1)原電池是一種電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。()(2)負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。()(3)正極是電子流出極。()(4)用導(dǎo)線連接的銅片和鋅片插入稀h2so4中，鋅片上有大量氣泡產(chǎn)生。()(5)在銅鋅稀硫酸原電池中，電子由鋅通過(guò)導(dǎo)線流向銅，再由銅通過(guò)電解質(zhì)溶液到達(dá)鋅。()(6)原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)新知探究完成以下探究活動(dòng)，探討形成原電池需要哪些條件：(1)兩個(gè)鋅片用導(dǎo)線連接好，然后插入稀硫酸中，觀察電流表沒(méi)有(填“有”或“沒(méi)有”，下同)電流通過(guò)。(2)把銅片和鋅片用導(dǎo)線連接好，然后插入酒精中，觀察電流表沒(méi)有電流通過(guò)。(3)把銅片和鋅片用導(dǎo)線連接好，然后分別插入兩個(gè)小燒杯的硫酸溶液中，觀察電流表沒(méi)有電流通過(guò)。(4)把銅片和碳棒用導(dǎo)線連接好，然后插入硫酸溶液中，觀察電流表沒(méi)有電流通過(guò)。(5)綜合以上實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，形成原電池需要的條件有：有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。兩種活潑性不同的金屬(或一種為能導(dǎo)電的非金屬單質(zhì)，如石墨)做電極。有電解質(zhì)溶液。形成閉合回路。名師點(diǎn)撥(1)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，理論上可組成原電池。(2)形成閉合回路的方式有多種，可以是導(dǎo)線連接兩個(gè)電極，也可以是兩電極接觸。如圖：對(duì)點(diǎn)演練2如圖所示的裝置，能夠組成原電池產(chǎn)生電流的是_。解析：a項(xiàng)中兩個(gè)電極相同；b項(xiàng)中蔗糖是非電解質(zhì)；c、d項(xiàng)沒(méi)有形成閉合回路；故a、b、c、d都不符合原電池的構(gòu)成條件，不能產(chǎn)生電流。答案：e、f新知探究以鋅銅原電池為例，分析原電池正、負(fù)極的判斷方法。名師點(diǎn)撥(1)原電池的負(fù)極失去電子的總數(shù)等于正極得到電子的總數(shù)，遵循電子守恒。(2)原電池正負(fù)極的判斷不僅要看兩極活動(dòng)性的相對(duì)強(qiáng)弱，還要看電解質(zhì)溶液的種類(lèi)。例如：mg、al為電極，若以h2so4溶液為電解質(zhì)溶液，則mg為負(fù)極；若以naoh溶液為電解質(zhì)溶液，則al為負(fù)極。對(duì)點(diǎn)演練3已知空氣鋅電池的電極反應(yīng)式為鋅片：zn2oh2e=znoh2o，碳棒：o2h2o2e=2oh。據(jù)此判斷，鋅片為()a正極，被還原b正極，被氧化c負(fù)極，被還原 d負(fù)極，被氧化解析：選d由電極反應(yīng)式可知：zn失去電子，化合價(jià)升高，被氧化，為原電池的負(fù)極。新知探究把反應(yīng)：2fecl3cu=2fecl2cucl2設(shè)計(jì)成原電池，畫(huà)出裝置圖，并寫(xiě)出電極反應(yīng)式。提示：裝置圖如圖所示正極：2fe32e=2fe2負(fù)極：cu2e=cu2。名師點(diǎn)撥原電池原理的應(yīng)用1比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱(1)原理：一般原電池中活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬作負(fù)極，活動(dòng)性較弱的金屬作正極。(2)應(yīng)用：a、b兩種金屬用導(dǎo)線連接后插入稀h2so4中，若a極溶解，b極上冒氣泡，則活動(dòng)性ab。2加快化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行(1)原理：在原電池中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進(jìn)行，溶液中的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)相互間的干擾小，使化學(xué)反應(yīng)加快。(2)應(yīng)用：實(shí)驗(yàn)室中用zn和稀h2so4制取h2時(shí)，通常滴入幾滴cuso4溶液，原因是zn與置換出的cu構(gòu)成原電池，加快了反應(yīng)的進(jìn)行。3原電池的設(shè)計(jì)以znh2so4=znso4h2為例說(shuō)明。對(duì)點(diǎn)演練4有a、b、c、d四個(gè)金屬電極，有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：實(shí)驗(yàn)裝置部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a極質(zhì)量減小，b極質(zhì)量增大b極有氣體產(chǎn)生，c極無(wú)變化d極溶解，c極有氣體產(chǎn)生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是()aabcdbbcdacdabc dabdc解析：選c裝置一是原電池，a極質(zhì)量減小，說(shuō)明a極金屬失電子形成離子，故a極金屬比b極金屬活潑；裝置二沒(méi)有形成原電池，可知b比c活潑，且c位于金屬活動(dòng)性順序表中氫的后面；裝置三形成原電池，易知d比c活潑；裝置四中，電流從a極流向d極，則電子是從d極流向a極，知 d 比a活潑。因此四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)閐abc。5某原電池的總反應(yīng)的離子方程式是zncu2=zn2cu，則該反應(yīng)的原電池組成正確的是()選項(xiàng)abcd正極zncuagcu負(fù)極cuzncufe電解質(zhì)溶液cucl2cuso4h2so4zncl2解析：選b根據(jù)原電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)為：zn2e=zn2，正極反應(yīng)為：cu22e=cu。故選項(xiàng)b符合題意。新知探究1干電池(一次電池)放電之后不能再充電繼續(xù)使用。電池類(lèi)型負(fù)極材料正極材料電解質(zhì)鋅錳電池鋅筒碳棒nh4cl堿性鋅錳電池鋅筒碳棒koh鋅錳電池的負(fù)極反應(yīng)式為zn2e=zn2。2充電電池(二次電池)電池類(lèi)型負(fù)極材料正極材料電解質(zhì)鉛蓄電池pbpbo2h2so4鎳鎘電池cdnio(oh)koh鋰離子電池li鉛蓄電池的負(fù)極反應(yīng)式為pb2e=pbso4。3燃料電池電池類(lèi)型負(fù)極反應(yīng)式正極反應(yīng)式電池總反應(yīng)式氫氧燃料電池(h2so4為電解質(zhì))2h24e=4ho24h4e=2h2o2h2o2=2h2o氫氧燃料電池(koh為電解質(zhì))2h24oh4e=4h2oo22h2o4e=4oh名師點(diǎn)撥化學(xué)電池的基本類(lèi)型(1)活潑金屬作負(fù)極，被腐蝕或消耗，發(fā)生氧化反應(yīng)，如鋅錳干電池。(2)兩電極都參加反應(yīng)，如鉛蓄電池。(3)兩電極均為惰性電極，電極本身不發(fā)生反應(yīng)，而是由引入到兩極上的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，如燃料電池。對(duì)點(diǎn)演練6電池是人類(lèi)生產(chǎn)和生活中的重要能量來(lái)源。各式各樣電池的發(fā)明是化學(xué)對(duì)人類(lèi)的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。下列有關(guān)電池的敘述正確的是()a鋅錳干電池工作一段時(shí)間后碳棒變細(xì)b氫氧燃料電池是將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔躢氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極被氧化d太陽(yáng)能電池的主要材料是高純度的二氧化硅解析：選c鋅錳干電池中，碳棒作正極，電極本身不參加任何反應(yīng)，故不會(huì)變細(xì)，a選項(xiàng)錯(cuò)誤；燃料電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，b選項(xiàng)錯(cuò)誤；氫氧燃料電池中的總反應(yīng)為2h2o2=2h2o，h2在負(fù)極被氧化；c選項(xiàng)正確；太陽(yáng)能電池的主要材料是半導(dǎo)體硅而不是sio2，d選項(xiàng)錯(cuò)誤。1雙選關(guān)于用水制取二次能源氫氣，以下研究方向不正確的是()a構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可以研究在水不分解的情況下，使氫氣成為二次能源b設(shè)法將太陽(yáng)光聚焦，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣c尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時(shí)釋放出能量d尋找特殊化學(xué)物質(zhì)，用以開(kāi)發(fā)廉價(jià)能源，以分解水制取氫氣解析：選a、ca中的錯(cuò)誤有兩個(gè)：一是構(gòu)成水分子中的氫不可燃(因?yàn)闅錇?價(jià)，不能再被氧化)，氧也不可燃；二是水不分解時(shí)，水若為能源應(yīng)是一次能源；c中水分解是吸熱反應(yīng)，因此不能釋放能量。2如圖是某同學(xué)做完zncu原電池實(shí)驗(yàn)后所做的讀書(shū)卡片記錄，其中描述合理的組合是()abc d解析：選c在該原電池中，zn比cu活潑，故zn作負(fù)極，銅作正極，電子由zn流出經(jīng)導(dǎo)線流向cu片。負(fù)極反應(yīng)為zn2e=zn2，正極反應(yīng)為2h2e=h2，故每轉(zhuǎn)移1 mol電子時(shí)，產(chǎn)生0.5 mol h2。在溶液中，h向正極移動(dòng)，so向負(fù)極移動(dòng)，故正確。3下列圖示的裝置不能構(gòu)成原電池的是()解析：選cc選項(xiàng)中兩種金屬都不能和稀h2so4發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，故c選項(xiàng)中裝置不能構(gòu)成原電池。4(2016山東萊蕪高一檢測(cè))x、y、z都是金屬，把x浸入z的硝酸鹽溶液中，x的表面有z析出，x與y組成原電池時(shí)，y為原電池的負(fù)極。x、y、z三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?)axyzbxzycyxz dyzx解析：選cx浸入z的硝酸鹽溶液中，x的表面有z析出，說(shuō)明活潑性xz；x與y組成原電池時(shí)，y為電池的負(fù)極，說(shuō)明活潑性yx。故三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)閥xz。5下列有關(guān)電池的說(shuō)法不正確的是()a手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池b銅鋅原電池工作時(shí)，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極c甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能d鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極解析：選b電池中電子由負(fù)極流向正極，b項(xiàng)應(yīng)從zn電極流向cu電極。6(2016蘭州高一檢測(cè))(1)把一塊純凈的鋅片插入裝有稀硫酸的燒杯里，可觀察到鋅片上有氣泡，再平行插入一塊銅片，可觀察到銅片上_(填“有”或“沒(méi)有”)氣泡產(chǎn)生，再用導(dǎo)線把鋅片和銅片連接起來(lái)，組成一個(gè)原電池，負(fù)極為_(kāi)，正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(2)如果燒杯中最初裝入的是500 ml 2 mol/l的稀硫酸，構(gòu)成銅鋅原電池(假設(shè)產(chǎn)生的氣體沒(méi)有損失)，當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到11.2 l的氫氣時(shí)，則此時(shí)燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度應(yīng)為(溶液體積變化忽略不計(jì))_。解析：(1)銅片插入稀硫酸中，二者不反應(yīng)，沒(méi)有氣泡產(chǎn)生，但當(dāng)把銅片和鋅片用導(dǎo)線相連插入稀硫酸中，會(huì)構(gòu)成原電池，銅作原電池正極，電極反應(yīng)式為2h2e=h2，鋅作原電池負(fù)極，電極反應(yīng)式為zn2e=zn2，電池總反為zn2h=zn2h2。(2)當(dāng)收集到11.2 l h2(標(biāo)準(zhǔn)情況)，即0.5 mol h2時(shí)，消耗的h2so4為 0.5 mol，生成的znso4為0.5 mol，c(h2so4)1 mol/l，c(znso4)1 mol/l。答案：(1)沒(méi)有鋅片2h2e=h2(2)c(h2so4)1 mol/l，c(znso4)1 mol/l一、選擇題1下面是四個(gè)化學(xué)反應(yīng)，你認(rèn)為理論上不可用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是()a2al2naoh2h2o=2naalo23h2b2h2o22h2oczncuso4=cuznso4dna2co32hcl=2naclh2oco2解析：選dd項(xiàng)中的反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池。2(2016山東濰坊高一檢測(cè))有關(guān)原電池的下列說(shuō)法中正確的是()a在外電路中電子由正極流向負(fù)極b在原電池中負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)c原電池工作時(shí)，陽(yáng)離子向正極方向移動(dòng)d原電池中正極一定是不活潑金屬解析：選c在外電路中電子由負(fù)極流向正極；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；mgal原電池，稀硫酸作電解質(zhì)溶液，鋁作正極，屬于活潑金屬。3雙選如圖，在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極x、y，外電路中電子流向如圖所示，關(guān)于該裝置的下列說(shuō)法正確的是()a外電路的電流方向?yàn)椋簓外電路xb若兩電極分別為fe和碳棒，則x為碳棒，y為fecx極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)d若兩電極都是金屬，則它們的活動(dòng)性順序?yàn)閤y解析：選a、d外電路的電子流向?yàn)閤外電路y，電流方向與其相反，a正確；x極失電子，作負(fù)極，y極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，x極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)。若兩電極分別為fe和碳棒，則y為碳棒，x為fe，b、c錯(cuò)誤，d正確。4燃料電池是一種新型電池，它主要是利用燃料燃燒原理把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，氫氧燃料電池的基本反應(yīng)是：x極：o2(g)h2o(l)2e=2ohy極：h2(g)2oh2e=2h2o(l)下列說(shuō)法正確的是()ax是負(fù)極by是正極cy極上發(fā)生還原反應(yīng)dy極上發(fā)生氧化反應(yīng)解析：選d由電極反應(yīng)式可知：x極上發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，是原電池的正極，y極上發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，是原電池的負(fù)極。5如圖所示裝置中，觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，m棒變粗，n棒變細(xì)，由此判斷下表中所列m、n、p物質(zhì)，其中可以成立的是()選項(xiàng)mnpa鋅銅稀硫酸溶液b銅鐵稀鹽酸c銀鋅硝酸銀溶液d鋅鐵硝酸鐵溶液解析：選c該原電池中m棒變粗，n棒變細(xì)，說(shuō)明原電池反應(yīng)時(shí)n棒作負(fù)極，m棒作正極，a、b選項(xiàng)中，電解質(zhì)溶液分別為稀硫酸和稀鹽酸，原電池工作時(shí)，不會(huì)有金屬析出且a中m棒變細(xì)。c選項(xiàng)正極反應(yīng)為age=ag，符合題意。而d選項(xiàng)正極反應(yīng)為fe3e=fe2，不會(huì)有金屬析出，m棒鋅溶解變細(xì)。6茫茫黑夜中，航標(biāo)燈為航海員指明了方向。航標(biāo)燈的電源必須長(zhǎng)效、穩(wěn)定。我國(guó)科技工作者研制出以鋁合金、ptfe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中鋁合金是負(fù)極海水是電解質(zhì)溶液鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng)()abc d解析：選a活潑的一極為負(fù)極，即為鋁合金，對(duì)。電極在海水中，故海水為電解質(zhì)溶液，對(duì)。鋁合金為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)。7(廣東高考改編)某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如圖裝置。下列敘述不正確的是()aa和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出ba和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：cu22e=cuc無(wú)論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解da和b用導(dǎo)線連接后，fe片上發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的cu2向銅電極移動(dòng)解析：選d鐵的活潑性強(qiáng)于銅，故鐵能置換出銅且附著在鐵棒上，a正確。a和b用導(dǎo)線連接后，構(gòu)成原電池，其中fe作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅作正極，電極反應(yīng)式為cu22e=cu，b項(xiàng)正確、d項(xiàng)錯(cuò)誤。無(wú)論a和b是否連接，鐵都被氧化生成fe2，c項(xiàng)正確。8觀察如圖所示兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，若兩燒杯中硫酸的濃度相同，銅片和鋅片都是純凈單質(zhì)，判斷下列敘述正確的是()a兩個(gè)裝置均是原電池裝置b乙中電子由銅片經(jīng)過(guò)電流計(jì)流向鋅片c過(guò)一段時(shí)間兩燒杯中溶液的酸性均減弱d因都是鋅與硫酸的反應(yīng)，所以?xún)裳b置中產(chǎn)生氣泡的速率相同解析：選c根據(jù)原電池的形成條件分析，甲中沒(méi)有構(gòu)成閉合回路，不屬于原電池裝置，a項(xiàng)錯(cuò)誤；乙裝置是原電池裝置，活潑金屬作負(fù)極，失去電子，電子應(yīng)由鋅片流向銅片，b項(xiàng)錯(cuò)誤；兩個(gè)裝置中的鋅片都和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，硫酸濃度減小，溶液酸性減弱，c項(xiàng)正確；乙裝置中構(gòu)成原電池反應(yīng)，反應(yīng)速率加快，故乙裝置中產(chǎn)生氣泡的速率快，d項(xiàng)錯(cuò)誤。9(2016南京高一檢測(cè))用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若x軸表示流入正極的電子的物質(zhì)的量，則y軸應(yīng)表示()c(ag)c(no)a棒的質(zhì)量b棒的質(zhì)量溶液的質(zhì)量abcd解析：選d該原電池中負(fù)極為fe，電極反應(yīng)：fe2e=fe2，故a棒質(zhì)量減??；正極為ag，電極反應(yīng)：age=ag，故b棒質(zhì)量增大，c(ag)減?。豢傠姌O反應(yīng)為fe2ag=2agfe2，溶液質(zhì)量減小，整個(gè)過(guò)程中c(no)未變。10鎳氫電池的總反應(yīng)式是h22nio(oh)=2ni(oh)2，根據(jù)此反應(yīng)式判斷，此電池放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()ah2bni(oh)2cnio(oh) dh2和nio(oh)解析：選a由方程式可知，h2中h元素化合價(jià)升高，被氧化，在原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，則h2為原電池的負(fù)極。11(2016山東濱州高一檢測(cè))燃料電池的基本組成為電極、電解質(zhì)、燃料和氧化劑。此種電池的能量利用率可高達(dá)80%，產(chǎn)物污染也少。下列有關(guān)燃料電池說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a氫氧燃料電池的電解質(zhì)用koh溶液時(shí)，其負(fù)極電極反應(yīng)為2h24e4oh=4h2ob堿性甲烷燃料電池的正極反應(yīng)為o22h2o4e=4ohc燃料電池負(fù)極燃料失電子，發(fā)生還原反應(yīng)d除純氧外，空氣中的氧氣也可以作氧化劑解析：選c氫氧燃料電池的電解質(zhì)用koh溶液時(shí)，在負(fù)極h2失電子生成h能與oh繼續(xù)反應(yīng)，故負(fù)極電極反應(yīng)為2h24e4oh=4h2o，a正確；堿性甲烷燃料電池的正極反應(yīng)為o22h2o4e=4oh，b正確；燃料電池負(fù)極燃料失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，c錯(cuò)誤；燃料電池的正極是氧氣得電子，可以是純氧，也可以是空氣中的氧氣，d正確。12由質(zhì)量均為100 g的鐵片、銅片和足量的cuso4溶液組成原電池裝置，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，兩電極的質(zhì)量差變?yōu)?2 g，則下列說(shuō)法正確的是()a鐵片溶解了12 gb導(dǎo)線中通過(guò)了0.2 mol電子c銅片上析出了6 g cud銅片溶解了6.4 g解析：選b設(shè)鐵片溶解的質(zhì)量為x g，銅片上析出cu的質(zhì)量為y g。則(100y)(100x)12，即xy12。由得失電子守恒可得：22，即8x7y。解、聯(lián)立方程組得x5.6 g，y6.4 g。導(dǎo)線中通過(guò)電子的物質(zhì)的量為20.2 mol。二、非選擇題13電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。(1)利用電池可將_能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能。(2)下列電池中，不易造成環(huán)境污染的是()a鋰離子電池b鋅錳電池c鎳鎘電池 d氫氧燃料電池(3)已知甲醇燃料電池每生成1 mol的液態(tài)水放出286 kj的熱量，又知該電池每發(fā)1 kwh電能生成360 g水，則該電池的能量轉(zhuǎn)化率為_(kāi)。(1 kwh3.6106 j)解析：(1)原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。(2)氫氧燃料電池工作時(shí)的產(chǎn)物是水，不會(huì)造成環(huán)境污染，故氫氧燃料電池又稱(chēng)為綠色電池。(3)生成360 g液態(tài)水放出的熱量為286 kj/mol5720 kj，電池的能量轉(zhuǎn)化率為 100%62.9%。答案：(1)化學(xué)電(2)d(3)62.9%14由a、b、c、d四種金屬按表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。裝置現(xiàn)象二價(jià)金屬a不斷溶解c的質(zhì)量增加a上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題：(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是_。(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是_。(3)裝置丙中溶液的ph_(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)四種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是_。解析：甲、乙、丙均為原電池裝置。依據(jù)原電池原理，甲中a不斷溶解，則a為負(fù)極、b為正極，活動(dòng)性ab；乙中c極增重，即析出cu，則b為負(fù)極，活動(dòng)性bc；丙中a上有氣體即h2產(chǎn)生，則a為正極，活動(dòng)性da，隨著h的消耗，ph變大。答案：(1)a2e=a2(2)cu22e=cu(3)變大(4)dabc15(2016廣州高一檢測(cè))研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚(yú)雷和潛艇的儲(chǔ)備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以lioh為電解質(zhì)，使用時(shí)加入水即可放電?？偡磻?yīng)為2li2h2o=2liohh2(1)該電池的負(fù)極是_，負(fù)極反應(yīng)是_。(2)正極現(xiàn)象是_。(3)放電時(shí)oh向_移動(dòng)(填“正極”或“負(fù)極”)。解析：金屬鋰比鐵活潑，作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為lie=li。正極發(fā)生還原反應(yīng)，所以h2在正極生成，正極反應(yīng)是2h2e=h2，正極產(chǎn)生無(wú)色氣體；在原電池的放電過(guò)程中，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以oh向負(fù)極移動(dòng)。答案：(1)鋰lie=li(2)有無(wú)色氣體產(chǎn)生(3)負(fù)極16理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。請(qǐng)利用反應(yīng)“cu2ag=2agcu2”設(shè)計(jì)一個(gè)化學(xué)電池(正極材料用石墨棒)回答下列問(wèn)題：(1)該電池的負(fù)極材料是_，發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電解質(zhì)溶液是_。(